Как сделать расчет естественной вентиляции

Естественная вентиляция — это система, при которой отсутствует принудительная движущая сила: вентилятор или другой агрегат, а перетекание воздуха происходит под воздействием перепадов давления. Основные составляющие системы — это вертикальные каналы, начинающиеся в вентилируемом помещении и заканчивающиеся выше уровня кровли как минимум на 1 м. Расчет их количества, а также определение их места расположения производится на этапе проектирования строения.

Перепад температур в нижней и верхней точке канала способствует тому, что воздух (в доме он теплее, чем снаружи) поднимается вверх. Главными показателями, которые воздействуют на силу тяги являются: высота и сечение канала. Помимо них на эффективность работы системы естественной вентиляции влияет теплоизоляция шахты, повороты, препятствия, сужения в ходах, а также ветер, причем он может и способствовать тяге, и снижать ее.

Такая система имеет довольно простое обустройство и не требует значительных затрат как при монтаже, так и во время эксплуатации. В нее не входят механизмы с электроприводами, она работает бесшумно. Но у естественной вентиляции есть и недостатки:

• эффективность работы напрямую зависит от атмосферных явлений, поэтому используется она не оптимально большую часть года;
• производительность невозможно отрегулировать, единственное, что подлежит корректировке — это воздухообмен, и то лишь в сторону уменьшения;
• в холодное время года является причиной значительных теплопотерь;
• в жару не работает (отсутствует перепад температур) и воздухообмен возможен лишь через открытые форточки;
• при неэффективной работе могут возникнуть в помещении сырость и сквозняки.

Нормы производительности и каналы естественной вентиляции

Оптимальным вариантом расположения каналов является ниша в стене строения. При прокладывании следует помнить, что наилучшая тяга будет при ровной и гладкой поверхности воздуховодов. Для обслуживания системы, то есть чистки, нужно запроектировать встроенный люк с дверью. Чтобы мусор и различные осадки не оказывались внутри шахт над ними устанавливается дефлектор.

Согласно строительным нормам минимальная производительность системы должна исходить из следующего расчета: в тех комнатах, где постоянно находятся люди, каждый час должно происходить полное обновление воздуха. Что касается других помещений, то должно удаляться:

• из кухни — не менее 60 м³/час при использовании электроплиты и не менее 90 м³/час при применении газовой;
• ванны, уборной — не менее 25 м³/час, если санузел совмещенный, то не менее 50 м³/час.

При проектировании системы вентиляции коттеджей самой оптимальной является модель, при которой предусматривается прокладка общей вытяжной трубы через все помещения. Но если такой возможности нет, то вентиляционные ходы прокладываются из:

• санузла;
• кухни;
• кладовки — при условии, что ее дверь открывается в жилую комнату. Если же она ведет в холл или кухню, то можно оборудовать лишь приточный канал;
• котельной;
• из комнат, которые разграничены с помещениями с вентиляцией более чем двумя дверьми;
• если дом в несколько этажей, то, начиная со второго, при наличии входных дверей с лестницы каналы прокладывают также и с коридора, а при отсутствии — из каждого помещения.

Во время расчета количества каналов необходимо брать во внимание то, как оборудован пол на первом этаже. Если он деревянный и смонтирован на лагах, то предусматривается отдельный ход для вентиляции воздуха в пустотах под таким полом.

Кроме определения количества воздуховодов, в расчет системы вентиляции входит определение оптимального сечения каналов.

Параметры каналов и расчет вентиляции

При прокладывании воздуховодов могут использоваться как прямоугольные блоки, так и трубы. В первом случае минимальный размер стороны равняется 10 см. Во втором наименьшая площадь сечения воздуховода — 0,016 м², что соответствует диаметру трубы — 150 мм. По каналу с такими параметрами может проходить объем воздуха равный 30 м³/час при условии, что высота трубы будет более 3 м (при меньшем показателе естественная вентиляция не обеспечивается).

В том случае если требуется усилить производительность воздуховода, то либо расширяется площадь сечения трубы, либо увеличивается длина канала. Длина, как правило, обуславливается местными условиями — количеством и высотой этажей, наличием чердака. Чтобы сила тяги в каждом из воздуховодов была равной, на этаже протяженность каналов должна быть одинакова.

Чтобы определить какого размера требуется проложить каналы вентиляции, необходимо рассчитать то количество воздуха, которое нужно удалить. Принимается, что в помещения поступает воздух снаружи, далее он распространяется в комнаты с вытяжными шахтами и через них выводится.

Расчет производится поэтажно:

1. Определяется наименьшее количество воздуха, которое должно поступать снаружи — Q_п, м³/час, значение находится по таблице из СП 54.13330.2011 «Здания жилые многоквартирные» (таблица 1);
2. Согласно нормативам определяется наименьшее количество воздуха, которое нужно вывести из дома — Q_в, м³/час. Параметры указаны в разделе «Нормы производительности и каналы естественной вентиляции»;
3. Полученные показатели сравнивают. За минимальную производительность — Q_р, м³/час — принимают большую из них;
4. Для каждого этажа определяется высота канала. Этот параметр устанавливается на основании размеров всего строения;
5. Согласно таблице (таблица 2) находится число стандартных каналов, при этом их суммарная производительность не должна быть меньше минимальной расчетной;
6. Полученное число каналов распределяют между помещениями, где воздуховоды должны быть в обязательном порядке.

http://1poclimaty.ru/www.youtube.com/watch?v=PACExpg9fP4

Пример расчета вентиляции

Как пример: необходимо произвести расчет системы вентиляции в одноэтажном коттедже:

• жилая площадь (четыре комнаты) — 60 м²;
• ванная комната, кухонный блок с газовой плитой, туалет;
• кладовка — 4,5 м²;
• высота — 3 м.

Для обустройства воздуховодов будут использоваться бетонные блоки.

1. Приток воздуха с улицы согласно нормативам: Q_п = 60 *3 * 1 = 180 м³/час.
2. Вытяжка воздуха из помещений с воздуховодами:

• из кухни — 90 м³/час;
• ванной — 25 м³/час;
• туалета — 25 м³/час;

Q_в1 = 90 + 25 + 25 = 140 м³/час

• частота обновления в кладовке — 0,2 за 1/час.

Q_в2 = 4,5 * 3 * 0,2 = 2,7 м³/час

Требуемый отвод воздуха: Q_в = 140 + 2,7 = 142,7 м³/час.

http://1poclimaty.ru/www.youtube.com/watch?v=Ho2GXJgJIGI

1. При сравнении Q_п > Q_в, поэтому наименьшая производительность всех воздуховодов Q_р = 180 м³/час.
2. Так как дом одноэтажный, имеет чердак, то высота канала будет равна 4,0 м.
3. Исходя из данных таблицы, при температуре воздуха 20° С производительность одного воздуховода из бетонных блоков составляет 45,96 м³/час. Тогда число вытяжных каналов 180 /45,96 = 3,91 — 4 воздуховода.
4. Так как в постройке есть помещения, в которых в обязательном порядке обустраиваются вентиляционные каналы, то 4 воздуховода проектируются как раз как вытяжки из этих комнат.

Пример расчета и указанная методика — это упрощенный вариант, непрофессиональный. Поэтому, если вы планируете постройку дома, чтобы не было проблем с вентиляцией, стоит доверить проектирование естественной вентиляции специалистам.